Investigação de novas causas genéticas dos feocromocitomas e paragangliomas não metastáticos por sequenciamento exômico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fagundes, Gustavo Freitas Cardoso
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5135/tde-16092024-144614/
Resumo: Introdução: os feocromocitomas e paraganglioma (PPGLs) são tumoresneuroendócrinos derivados das células cromafins da medula adrenal (feocromocitomas) ou dos gânglios simpáticos paravertebrais torácicos e abdominais ou dos gânglios parassimpáticos cervicais ou da base do crânio (paragangliomas). Os PPGLs constituem os tumores com maior taxa de hereditariedade com variantes germinativas provavelmente patogênicas ou patogênicas (VPs) em 40% dos casos. Variantes oncogênicas somáticas estão implicadas no desenvolvimento de PPGLs em cerca de 30% desses tumores. Dessa forma, aproximadamente 30% dos casos permanecem sem causa genética atribuível. Objetivo: investigar novas causas genéticas dos PPGLs não metastáticos sem diagnóstico genético definido após investigação usual. Métodos: o sequenciamento completo do exoma germinativo foi realizado em 42 pacientes portadores de PPGL não metastáticos (22 deles pareados com DNA tumoral), sem VPs germinativas nos genes mais frequentemente associados aos PPGLs e com alto risco para doença hereditária (pacientes com paraganglioma de qualquer idade, feocromocitoma não metastáticos diagnosticado <45 anos, doença multifocal ou história familiar positiva de PPGL em parentes de primeiro ou segundo grau ou a presença de outra neoplasia). O sequenciamento do exoma humano da BGI foi realizado com o DNBSEQ tecnologia de sequenciamento, com DNA Nanoballs. Para seleção de potenciais novos genes candidatos, aplicou-se uma análise de alvo com o enriquecimento de 3485 possíveis genes de suscetibilidade aos PPGLs, divididos em 3 clusters, associados às seguintes vias celulares: resposta celular à hipóxia, mitocôndria e ciclo de Krebs (cluster 1), ligadas a tirosinas quinases (cluster 2) e Wnt (cluster 3). Resultados: a mediana da idade ao diagnóstico foi 36 anos (variando de 5 a 72 anos). Feocromocitoma foi diagnosticado em 25 pacientes e paraganglioma em 19 pacientes, com tamanho tumoral de 5 cm (1,4 a 13 cm). O sequenciamento exômico identificou variantes germinativas (patogênicas ou VUS) em genes já associados aos PPGLs em 7 pacientes. Duas VPs germinativas nos genes CHEK2 (c.475T>C p.Tyr159His) e BRCA2 (c.3680_3681delTG p.Leu1227fs) foram identificadas em dois pacientes. No feocromocitoma do paciente com a variante germinativa no BRCA2 não foi identificada nenhuma variante oncogênica. Uma variante germinativa com perda de função (c.280A>T p.Lys94*) no gene PDP2, que codifica a subunidade catalítica 2 da piruvato desidrogenase fosfatase 2, foi diagnosticada em um caso com paraganglioma, que não apresentou nenhuma variante oncogênica somática. O sequenciamento exômico de 22 tumores evidenciou variantes oncogênica na sua maioria em 14 (63,7%) tumores. A coexistência de variantes germinativas e somáticas ocorreu somente em dois pacientes: 1) Variante VUS no FH em uma paciente com paraganglioma associada a uma variante somática provavelmente oncogênica no FGFR1; e 2) VUS germinativa no DLST em um caso com feocromocitoma associada a uma VUS somática no NF1. Em resumo, o sequenciamento exômico de DNA germinativo e/ou tumoral permitiu o diagnóstico genético em 22 de 42 pacientes com PPGLs (52,4%). Conclusões: os presentes achados consolidam os genes CHEK2 e BRCA2, envolvidos com o mecanismo de reparo de DNA, como genes de susceptibilidade para o desenvolvimento de PPGLs. O gene PDP2 surge como um novo gene candidato do cluster 1 para PPGLs. Estudos funcionais para avaliar a patogenicidade da variante germinativa com perda de função identificada estão em andamento. Variantes oncogênicas somáticas foram identificadas em 68% dos tumores estudados, com EPAS1 e o NF1 sendo os genes mais frequentemente mutados
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spelling Investigação de novas causas genéticas dos feocromocitomas e paragangliomas não metastáticos por sequenciamento exômicoInvestigation of new genetic causes of non-metastatic pheochromocytomas and paragangliomas by exome sequencingExomaExomeFeocromocitomaGenéticaGeneticsParagangliomaParagangliomaPheochromocytomaIntrodução: os feocromocitomas e paraganglioma (PPGLs) são tumoresneuroendócrinos derivados das células cromafins da medula adrenal (feocromocitomas) ou dos gânglios simpáticos paravertebrais torácicos e abdominais ou dos gânglios parassimpáticos cervicais ou da base do crânio (paragangliomas). Os PPGLs constituem os tumores com maior taxa de hereditariedade com variantes germinativas provavelmente patogênicas ou patogênicas (VPs) em 40% dos casos. Variantes oncogênicas somáticas estão implicadas no desenvolvimento de PPGLs em cerca de 30% desses tumores. Dessa forma, aproximadamente 30% dos casos permanecem sem causa genética atribuível. Objetivo: investigar novas causas genéticas dos PPGLs não metastáticos sem diagnóstico genético definido após investigação usual. Métodos: o sequenciamento completo do exoma germinativo foi realizado em 42 pacientes portadores de PPGL não metastáticos (22 deles pareados com DNA tumoral), sem VPs germinativas nos genes mais frequentemente associados aos PPGLs e com alto risco para doença hereditária (pacientes com paraganglioma de qualquer idade, feocromocitoma não metastáticos diagnosticado <45 anos, doença multifocal ou história familiar positiva de PPGL em parentes de primeiro ou segundo grau ou a presença de outra neoplasia). O sequenciamento do exoma humano da BGI foi realizado com o DNBSEQ tecnologia de sequenciamento, com DNA Nanoballs. Para seleção de potenciais novos genes candidatos, aplicou-se uma análise de alvo com o enriquecimento de 3485 possíveis genes de suscetibilidade aos PPGLs, divididos em 3 clusters, associados às seguintes vias celulares: resposta celular à hipóxia, mitocôndria e ciclo de Krebs (cluster 1), ligadas a tirosinas quinases (cluster 2) e Wnt (cluster 3). Resultados: a mediana da idade ao diagnóstico foi 36 anos (variando de 5 a 72 anos). Feocromocitoma foi diagnosticado em 25 pacientes e paraganglioma em 19 pacientes, com tamanho tumoral de 5 cm (1,4 a 13 cm). O sequenciamento exômico identificou variantes germinativas (patogênicas ou VUS) em genes já associados aos PPGLs em 7 pacientes. Duas VPs germinativas nos genes CHEK2 (c.475T>C p.Tyr159His) e BRCA2 (c.3680_3681delTG p.Leu1227fs) foram identificadas em dois pacientes. No feocromocitoma do paciente com a variante germinativa no BRCA2 não foi identificada nenhuma variante oncogênica. Uma variante germinativa com perda de função (c.280A>T p.Lys94*) no gene PDP2, que codifica a subunidade catalítica 2 da piruvato desidrogenase fosfatase 2, foi diagnosticada em um caso com paraganglioma, que não apresentou nenhuma variante oncogênica somática. O sequenciamento exômico de 22 tumores evidenciou variantes oncogênica na sua maioria em 14 (63,7%) tumores. A coexistência de variantes germinativas e somáticas ocorreu somente em dois pacientes: 1) Variante VUS no FH em uma paciente com paraganglioma associada a uma variante somática provavelmente oncogênica no FGFR1; e 2) VUS germinativa no DLST em um caso com feocromocitoma associada a uma VUS somática no NF1. Em resumo, o sequenciamento exômico de DNA germinativo e/ou tumoral permitiu o diagnóstico genético em 22 de 42 pacientes com PPGLs (52,4%). Conclusões: os presentes achados consolidam os genes CHEK2 e BRCA2, envolvidos com o mecanismo de reparo de DNA, como genes de susceptibilidade para o desenvolvimento de PPGLs. O gene PDP2 surge como um novo gene candidato do cluster 1 para PPGLs. Estudos funcionais para avaliar a patogenicidade da variante germinativa com perda de função identificada estão em andamento. Variantes oncogênicas somáticas foram identificadas em 68% dos tumores estudados, com EPAS1 e o NF1 sendo os genes mais frequentemente mutadosIntroduction: pheochromocytomas and paragangliomas (PPGLs) are neuroendocrine tumors derived from chromaffin cells of the adrenal medulla (pheochromocytomas) or from the thoracic and abdominal paravertebral sympathetic ganglia or from the cervical or skull base parasympathetic ganglia (paragangliomas). PPGLs constitute the tumors with the highest heritability rate with pathogenic or likely pathogenic germline variants (PVs) in 40% of cases. Somatic oncogenic variants are implicated in the development of PPGLs in approximately 30% of these tumors. Therefore, approximately 30% of cases remain without a genetic etiology. Objective: to investigate new genetic causes of non-metastatic PPGLs without a defined genetic diagnosis after usual investigation. Methods: whole germline exome sequencing was performed in 42 patients with non-metastatic PPGL (22 of them paired with tumor DNA), without germline PVs in the genes most frequently associated with PPGLs and at high risk for hereditary disease (patients with paraganglioma of any age, diagnosis of non-metastatic pheochromocytoma <45 years, multifocal disease or positive family history of PPGL in first or second degree relatives or the presence of another neoplasm). Human exome sequencing was performed at BGI with the DNBSEQ sequencing technology, with DNA Nanoballs. To select potential new candidate genes, a target analysis was applied with the enrichment of 3485 possible susceptibility genes to PPGLs, divided into 3 clusters associated with the following cellular pathways: cellular response to hypoxia, mitochondria and Krebs cycle (cluster 1), linked to tyrosine kinases (cluster 2) and Wnt (cluster 3). Results: the median age at diagnosis was 36 years (ranging from 5 to 72 years). Pheochromocytoma was diagnosed in 25 patients and paraganglioma in 19 patients, with a tumor size of 5 cm (1.4 to 13 cm). Exomic sequencing identified germline PVs or VUS in genes already associated with PPGLs in 7 patients. Germline VPs in the CHEK2 (c.475T>C p.Tyr159His) and BRCA2 (c.3680_3681delTG p.Leu1227fs) genes were identified in two distinct patients. In the pheochromocytoma of the patient with the germline variant in BRCA2, no oncogenic variant was identified. A loss-of-function germline variant (c.280A>T p.Lys94*) in the PDP2 gene, which encodes the catalytic subunit 2 of pyruvate dehydrogenase phosphatase 2, was diagnosed in a case with paraganglioma, which did not show any somatic oncogenic variant. The exomic sequencing of 22 tumors revealed mostly oncogenic variants in 14 (63.7%). The co-existence of germline and somatic variants occurred in only two patients: 1) VUS variant in FH in a patient with paraganglioma associated with a probably oncogenic somatic variant in FGFR1; and 2) germline VUS in DLST in a case with pheochromocytoma associated with a somatic VUS in NF1. In summary, exomic sequencing of germline and/or tumor DNA allowed genetic diagnosis in 22 of 42 patients with PPGLs (52.4%). Conclusions: our findings consolidate the CHEK2 and BRCA2 genes, involved in the DNA repair mechanism, as susceptibility genes for the development of PPGLs. The PDP2 gene emerges as a new candidate gene from cluster 1 for PPGLs. Functional studies to assess the pathogenicity of the PDP2 loss-of-function variant are ongoing. Somatic oncogenic variants were identified in 68% of the tumors studied, with EPAS1 and NF1 being the most frequently mutated genesBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAlmeida, Madson Queiroz deFagundes, Gustavo Freitas Cardoso2024-06-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5135/tde-16092024-144614/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-24T18:47:02Zoai:teses.usp.br:tde-16092024-144614Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-24T18:47:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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